Hva er forskjellen mellom tørrtransformatorer og oljenedsenkede transformatorer? Hvordan velge?

Transformatorer er vanlig og kritisk utstyr i kraftsystemer, brukt til å endre størrelsen på vekselspenning for overføring og distribusjon av elektrisk energi i kraftoverføring, distribusjon og andre applikasjoner. Transformatorer av tørr type og oljenedsenkede transformatorer er to utbredte typer, som viser betydelige forskjeller i isolasjonsmedier, varmeavledningsmetoder og miljøtilpasning. Denne artikkelen utforsker forskjellene mellom tørrtype og oljenedsenkede transformatorer og gir anbefalinger for valg av riktig transformatortype.

Den viktigste forskjellen mellom oljenedsenkede og tørrtransformatorer ligger i nærvær eller fravær av "olje". Siden olje er en væske med flyt, har oljenedsenkede transformatorer nødvendigvis et kabinett. Inne i dette kabinettet er det transformatorolje, som senker transformatorviklingene, noe som gjør dem usynlige fra utsiden. Transformatorer av tørr type, som mangler olje, krever ikke et kabinett, noe som tillater direkte synlighet av transformatorviklingene. Et annet kjennetegn er oljereservoaret på oljenedsenkede transformatorer, som lagrer transformatorolje. Imidlertid kan nyere oljenedsenkede transformatorer ikke inkludere et oljereservoar.

Begge er krafttransformatorer, med en jernkjerne for den magnetiske kretsen og viklinger for den elektriske kretsen. Den primære forskjellen ligger i "olje-nedsenket" kontra "tørr-type" design. Spesielt er kjølemediene deres forskjellige: førstnevnte bruker transformatorolje (eller andre oljer som β-olje) for både kjøling og isolasjon, mens sistnevnte bruker luft eller gasser som SF6 som kjølemedium. Olje-nedsenkede transformatorer senker kjerne-og-viklingsenheten i en oljetank fylt med transformatorolje. Transformatorer av tørr type innkapsler vanligvis kjernen og viklingene med epoksyharpiks; En mer vanlig ikke-innkapslet type bruker nå spesielt isolasjonspapir impregnert med dedikert lakk for å hindre fuktighet å trenge inn i viklingene eller kjernen.

Olje-nedsenkede transformatorer har eksterne radiatorer designet for å lette varmespredning - nærmere bestemt sirkulasjonen av intern isolerende olje - som fungerer som kjøleribber. Transformatorer av tørr type mangler slike radiatorer, og er i stedet avhengig av vifter under transformatorspolene for kjøling.

Oljenedsenkede transformatorer, på grunn av brannsikkerhetskrav, installeres vanligvis i dedikerte transformatorrom eller utendørs. Tørrtransformatorer installeres imidlertid alltid innendørs, vanligvis i distribusjonsrom.

Når det gjelder produksjonsvolum og bruk, når tørrtransformatorer for tiden bare en spenningsklasse på 35kV og har en relativt mindre kapasitet sammenlignet med oljenedsenkede typer, typisk opp til ca. 2500kVA. I tillegg er produksjonsprosessen for tørrtransformatorer mer kompleks enn for oljenedsenkede transformatorer med samme spenningsklasse og kapasitet, noe som resulterer i høyere kostnader. Derfor forblir oljefylte transformatorer mer utbredt i nåværende bruksområder. Transformatorer av tørr type brukes imidlertid ofte på steder med høy etterspørsel innendørs strømforsyning og distribusjon – for eksempel hoteller, kontorbygg og høyhus – på grunn av deres miljømessige fordeler, flammehemmende egenskaper og slagfasthet.

Det er klart at både tørrtype og oljefylte transformatorer har distinkte fordeler og ulemper. Oljefylte transformatorer gir lavere kostnader og enklere vedlikehold, men er brennbare og eksplosive. Transformatorer av tørr type, med sin utmerkede brannmotstand, kan installeres ved belastningssentre for å minimere spenningsfall og energitap. Imidlertid er de dyrere, større, mindre motstandsdyktige mot fuktighet og støv, og produserer høyere støynivåer.

Deretter, la oss oppsummere forskjellene nevnt ovenfor i følgende syv punkter:

1. Utseende

Ulike innkapslingsformer: Transformatorer av tørr type eksponerer kjernen og viklingene, mens oljenedsenkede transformatorer bare avslører det ytre dekselet.

2. Leadkonfigurasjon

Transformatorer av tørr type bruker hovedsakelig silikongummibøsninger, mens oljenedsenkede transformatorer for det meste bruker porselensbøssinger;

3. Kapasitet og spenning

Transformatorer av tørre type er generelt egnet for distribusjonsapplikasjoner, typisk med kapasiteter under 2000kVA og spenninger på eller under 10kV, selv om noen kan nå 35kV spenningsnivåer. Oljenedsenkede transformatorer kan imidlertid oppnå hvilken som helst nødvendig kapasitet og dekke alle spenningsnivåer; Kinas for tiden under konstruksjon ultrahøyspent 1000kV transmisjonslinjer bruker utelukkende oljenedsenkede transformatorer.

4. Forskjeller i isolasjon og varmeavledning

Transformatorer av tørr type bruker vanligvis harpiksisolasjon og er avhengige av naturlig luftkjøling, med større kapasitet supplert med tvungen luftkjøling. Oljenedsenkede transformatorer bruker imidlertid isolerende olje for elektrisk isolasjon. Varme generert av viklingene overføres gjennom sirkulerende isolasjonsolje inne i transformatoren til radiatorfinnene for spredning.

5. Applikasjonsmiljøer

Transformatorer av tørre type brukes hovedsakelig på steder som krever "brannsikring og eksplosjonssikring", noe som gjør dem egnet for storskala bygninger og høyhus. Oljenedsenkede transformatorer kan imidlertid oppleve oljespray eller lekkasje i tilfelle feil, som potensielt kan forårsake brann. Følgelig er de først og fremst utplassert utendørs hvor anleggene er utstyrt med utgravde «ulykkesoljegroper».

6. Ulike lastbærende kapasiteter

Transformatorer av tørr type bør generelt operere med nominell kapasitet, mens oljenedsenkede transformatorer har overlegen overbelastningsevne.

7. Varierte kostnadsstrukturer

For transformatorer med tilsvarende kapasitet krever tørrtypeenheter betydelig høyere innkjøpspriser enn oljenedsenkede motparter.

Hvordan velge

1. Sikkerhetshensyn: Hvis høyere sikkerhet og brannmotstand er nødvendig, velg tørrtransformatorer da de ikke inneholder brennbar isolasjonsolje.

2. Strømkrav: For transformatorer med høy effekt er oljenedsenkede transformatorer vanligvis mer egnet på grunn av deres overlegne varmeavledningsevne.

3. Miljømessige begrensninger: Vurder egenskapene til transformatorens driftsmiljø og velg passende transformatortype for den innstillingen.

4. Vedlikeholdskostnader: Oljefylte transformatorer krever generelt periodiske inspeksjoner og vedlikehold av isolasjonsoljekvalitet, mens tørrtransformatorer har relativt lavere vedlikeholdskostnader.

Tørrtype og oljefylte transformatorer viser tydelige forskjeller i isolasjonsmedier, varmeavledningsmetoder og miljøtilpasningsevne. Valg av passende transformatortype avhenger av spesifikke brukskrav og miljøforhold. Når man formulerer strategier for valg av transformator, må faktorer som sikkerhet, strømkrav, miljøbegrensninger og vedlikeholdskostnader vurderes grundig. For kritiske anlegg og steder med høye sikkerhetskrav, som sykehus og skoler, er tørrtransformatorer vanligvis foretrukket for å maksimere sikkerheten. Omvendt, i store industrielle komplekser og kraftsystemer som krever transformatorer med høy effekt, er oljenedsenkede transformatorer ofte mer egnet på grunn av deres overlegne varmeavledningsevne og evne til å motstå tøffe miljøforhold.